Tensões e espessura de uma tubulação sob pressão

1. Usar a pressão relativa

As tensões dependem da diferença de pressão entre o interior e o exterior. A pressão absoluta não deve ser usada diretamente quando o exterior também está sujeito à pressão atmosférica.

Recomendação prática: sempre indique explicitamente p = pint − pext na memória de cálculo.

2. Determinar as duas tensões de membrana

Em uma tubulação fechada, a pressão gera uma tensão circunferencial σh e uma tensão longitudinal σl. No modelo de parede fina, σh é o dobro de σl.

Nessa aproximação, a tensão radial é desprezada; isso deixa de ser válido para uma parede espessa.

3. Verificar a hipótese de parede fina

A relação Dm/t constitui uma verificação rápida. Não existe um limite universal independente da precisão exigida, mas uma relação elevada torna o modelo mais adequado.

Se a parede for espessa, use as equações de Lamé ou um método conforme ao código aplicável.

4. Passar da espessura líquida à espessura real

Uma espessura obtida por uma fórmula simples não deve ser especificada diretamente. Acrescente sobremetal para corrosão, erosão ou usinagem, considere a tolerância negativa do produto e escolha uma espessura realmente disponível.

A espessura nominal também pode ser determinada pela rigidez, pelo manuseio, pela soldagem ou pelas exigências mínimas do código.

5. O que o pré-dimensionamento não abrange

Uma tubulação industrial é um sistema, não apenas um trecho reto.

• Pressão externa e instabilidade.
• Peso, dilatação térmica, reações dos suportes e flexibilidade.
• Derivações, curvas, reduções, soldas e fatores de intensificação de tensões.
• Flanges, parafusos, juntas e estanqueidade.
• Fadiga, golpe de aríete, vibrações e cargas ocasionais.
• Tensões admissíveis dependentes do material e da temperatura.